每天晚上,在睡觉前,艾尔·皮尔斯都会使用一个小型遥控器打开植入胸部的电子传感器。皮尔斯以前的鼾声震天,以至于他的妻子不得不搬出卧室。该传感器会检测他呼吸模式中的细微变化——皮尔斯气道开始自身塌陷的早期迹象。当设备感应到这些变化时,它会触发轻微的电流,电流通过一根连接到他颈部的导线。导线的末端是一个微小的电极,缠绕在控制他舌头肌肉的神经上。神经受到电荷刺激后,会激活肌肉,将皮尔斯的舌头向前伸到嘴里,从而拉开他的气道。
这位 65 岁的佛罗伦萨(南卡罗来纳州)管道工整晚都会受到数百次轻微的电击,但他睡得很安静。早上,皮尔斯休息好了,精神焕发,用遥控器关闭了设备。
这项名为上气道电子刺激的新技术已于去年夏天获得美国食品和药物管理局批准,它提供的不仅仅是缓解恼人的噪音。皮尔斯响亮的鼾声是阻塞性睡眠呼吸暂停最明显的症状,这是一种严重低估的疾病,估计有 2500 万美国人患有这种疾病。它可能导致高血压、心脏病、糖尿病、抑郁症和清晰思考能力受损。总体而言,患有严重睡眠呼吸暂停症的人因各种原因导致的死亡风险是无此疾病的人的三倍。
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然而,患者很难找到帮助。一种非常有效的选择是,一种绑带式面罩,它轻轻地将空气推入喉咙以保持气道畅通,但尝试使用它的大多数人都会拒绝,因为该设备不舒服。其他替代方案的效果好坏参半。因此,外科植入物和神经刺激,听起来可能很极端,但可能是许多人的答案。《新英格兰医学杂志》一月份发表的一项研究表明,该技术将严重的呼吸暂停发作减少了约三分之二。美国食品药品管理局的批准为该疗法的保险覆盖打开了大门。
由于多种原因,医生们并没有积极寻找呼吸暂停疗法。首先,患者往往不会向医生提出严重的呼吸暂停问题。医生也可能有自己的理由轻视这种疾病。“睡眠呼吸暂停症不会出现在死亡证明上,”匹兹堡大学医学中心的睡眠专家小帕特里克·J·斯特罗洛说。“虽然它可能会导致死亡,但它并不是真正的直接原因。”因此,他说,“初级保健医生和其他医生解决这个问题并不那么迫切。”
皮尔斯发现自己患有呼吸暂停症,仅仅是因为他的妻子盖尔向她的医生索要安眠药处方。医生问她为什么,盖尔解释说,她需要安眠药是因为她丈夫打鼾。根据国家睡眠基金会的说法,大约一半大声打鼾的人患有睡眠呼吸暂停症。医生告诉她,如果情况如此糟糕,她丈夫应该来做一次睡眠研究:即患者的通宵观察期,在此期间,各种传感器会连接到患者身上。研究表明,皮尔斯每小时最多发生 30 次呼吸暂停发作。尽管多年来一直感到疲倦,但他仍然震惊自己竟然患有实际的医疗问题。“我以为这就是每个人的生活方式。我不知道有什么不同,”皮尔斯回忆道。
阻塞性睡眠呼吸暂停症通常在人们年龄增长或体重超重时发生。脂肪会使气道变窄,口腔和喉咙的肌肉也会失去张力。当这些肌肉在睡眠期间进一步放松时,气道会变得狭窄并阻止空气流向肺部。一些患有严重呼吸暂停症的人完全停止呼吸,一次长达一两分钟,一晚上多达 600 次。这种缺氧迫使心脏更加努力地工作,并产生肾上腺素激增,进而导致血压飙升。此外,波动的氧气水平会导致肺部和其他器官的细胞和组织损伤。
重建喉部手术等重大干预措施通常无效。医生经常建议改变生活方式,例如减肥,有时甚至演奏迪吉里杜管,这是一种大型澳大利亚管乐器,可以增强和锻炼舌头肌肉。鼻贴和通用型口腔矫治器在柜台上很容易买到,它们针对的是打鼾这种症状,而不是睡眠呼吸暂停这种根本问题。问题是,对一位患者有帮助的方法可能对另一位患者完全无效。此外,任何旨在在睡眠期间放入嘴里或喉咙中以支撑气道张开的东西都可能会打扰患者并实际扰乱睡眠。任何治疗都必须舒适、易于使用且可靠。
难以满足所有这些标准是绑带式面罩(称为 CPAP,代表持续气道正压通气)所困扰的原因。氧气面罩覆盖鼻子(或鼻子和嘴巴),并通过缠绕在头部的带子固定到位。小型床头泵通过塑料管向面罩输送稳定的加压空气流。自 20 世纪 80 年代初以来,该疗法就已问世,几乎可以保证缓解阻塞性睡眠呼吸暂停症状,研究表明,它可以降低使用该疗法的患者的心血管疾病和死亡率。
使用是关键:尝试使用面罩的人中,有一半人完全放弃了它。皮尔斯就是其中之一。“我太痛苦了,”他说。和许多其他人一样,皮尔斯戴着面罩难以入睡,而且他不喜欢管子限制他在床上活动的方式。
斯特罗洛是 CPAP 的坚定倡导者,但长期以来一直认识到需要替代方案。上气道电子刺激可能就是这种选择,他说。斯特罗洛领导了一项关于新疗法的大型研究,这是一项为期一年的安全性和有效性试验,涉及 126 名患有中度至重度阻塞性呼吸暂停症的人。参与者的体重指数 (BMI) 均为 32 或更低(身高 5 英尺 10 英寸、体重 223 磅的男性的 BMI 为 32),首先尝试了 CPAP,并且没有心血管疾病史。在去年 1 月的《新英格兰医学杂志》研究中,斯特罗洛和他的同事报告说,由 Inspire Medical Systems 制造的设备进行的治疗将受试者的睡眠呼吸暂停事件减少了 68%,从每小时中位数 29.3 次事件减少到每小时 9 次事件,基本上将严重的呼吸暂停变成了轻微的病例。(CPAP 在调整后可以做得更好。平均而言,它可以将严重的呼吸暂停事件次数减少到每小时少于 5 次,但这仅适用于坚持使用它的患者。)
约翰·霍普金斯大学的睡眠专家艾伦·R·施瓦茨在神经刺激方面做了很多早期工作——他在动物身上证明,刺激控制舌头的神经会打开它们的气道——他说他感到高兴,但也很谨慎。“我们还有很多东西要学,”他指出,超重和肥胖的人占阻塞性呼吸暂停人群的很大一部分,但由于他们气道组织过多,因此不被认为是该手术的良好候选人。
更重要的是,刺激涉及侵入性手术。植入设备的手术大约需要两个小时。头颈外科医生通过颈部侧面、患者下颌下方的切口,将电极放置在舌下神经上,舌下神经控制舌头的肌肉。外科医生还在胸部放置一个电池组和一个传感器,并将它们与电极用导线连接起来。患者通常可以在一天后回家;设备在一个月后打开并调整。
研究人员正在研究更多的替代方案,例如药物。在由 120 名患者参与的为期六周的试验中,伊利诺伊大学芝加哥分校的医生大卫·W·卡利正在测试一种名为屈大麻酚的药物,这是一种大麻中活性化合物的合成版本。他正在比较服用该药物的人和未服用该药物的人。屈大麻酚可能通过刺激大脑中的某些神经递质活动来预防或减少睡眠呼吸暂停发作。其他研究人员正在研究瘦素的作用,瘦素是一种抑制食欲并可能改善呼吸功能的激素。一项针对 26 名 BMI 大于 45 的肥胖受试者的小型研究表明,某些水平的瘦素可以最大限度地减少上气道塌陷。
施瓦茨也在尝试改进刺激技术,测试一种消除传感器的设备。相反,它会在夜间向舌头中的神经发送重复的电荷,以保持气道畅通。施瓦茨说,这种改进应该简化手术并减少可能出现故障的部件。
然而,皮尔斯对他拥有的系统非常满意。当他醒着时——或者安静地睡觉时——他甚至没有注意到它的存在。